Question

某研究性學(xué)習(xí)小組對碳粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究．
【提出假設(shè)】該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物可能是CO₂、或CO、或CO₂和CO的混合物．
【查閱資料】氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)方案】設(shè)計(jì)如圖所示裝置，將一定量的氧化鐵和炭粉在隔絕空氣的條件下充分反應(yīng)，來測定反應(yīng)后的氣體成分．

【實(shí)驗(yàn)操作步驟】
①加熱，使反應(yīng)物充分反應(yīng)．
②冷卻至室溫，稱得固體質(zhì)量為50.24g、A增重0.88g．
③通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓�停止通入氮�(dú)夂�，夾緊彈簧夾．
④按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性．
⑤反應(yīng)結(jié)束時(shí)停止加熱，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的氮?dú)猓?br />⑥稱取51.68g氧化鐵和炭粉混合物，放入硬質(zhì)玻璃管中．
【交流討論】
（1）寫出操作步驟的正確排序

 

．
（2）步驟③通入N₂的目的是

 

；B中澄清石灰水的作用是

 

．
（3）A中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）可以判定反應(yīng)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（5）通過實(shí)驗(yàn)分析，該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是

 

，其依據(jù)是

 

．
（6）檢驗(yàn)反應(yīng)后的固體中炭粉是否有剩余的實(shí)驗(yàn)步驟是：①取少量反應(yīng)后的固體樣品放入小燒杯；②向其中加入足量的

 

；③觀察到

 

；④固體中含有剩余的炭粉．
（7）硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是

 

_

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【交流討論】
（1）熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟；
（2）通入N₂的目的是排盡空氣；澄清石灰水可檢驗(yàn)二氧化碳的存在；
（3）氫氧化鈉溶液可吸收二氧化碳，生成碳酸鈉和水；
（4）氣體不再產(chǎn)生就是實(shí)驗(yàn)結(jié)束；
（5）從如果全部是二氧化碳，減少的反應(yīng)物質(zhì)量應(yīng)等于A中增重（CO₂的質(zhì)量）考慮；
（6）根據(jù)炭粉不與酸反應(yīng)，而炭與氧化鐵反應(yīng)的固體產(chǎn)物鐵能與酸反應(yīng)判斷；
（7）碳和一氧化碳都能與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確排序是：④⑥③①⑤②；
（2）氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)．而空氣中的一些氣體卻能反應(yīng)，所以通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M空氣；B中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)A是否將二氧化碳是否吸收完全．
故答案為：排盡空氣；檢驗(yàn)A是否將二氧化碳是否吸收完全；
（3）A中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
故答案為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（4）氣體不再產(chǎn)生就是實(shí)驗(yàn)結(jié)束，即試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生；
故答案為：試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生；
（5）如果全部是二氧化碳，減少的反應(yīng)物質(zhì)量應(yīng)等于A中增重（CO₂的質(zhì)量），但減少的反應(yīng)物質(zhì)量多于A中增重（CO₂的質(zhì)量），說明該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂和CO的混合物．
故答案為：CO₂和CO的混合物；減少的反應(yīng)物質(zhì)量多于A中增重（CO₂的質(zhì)量）；
（6）若要檢驗(yàn)反應(yīng)后的固體中炭粉是否有剩余，可向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，炭粉不與酸反應(yīng)，而炭與氧化鐵反應(yīng)的固體產(chǎn)物鐵能與酸反應(yīng)．燒杯底部有不溶解的黑色固體，說明固體中含有剩余的炭粉．
故答案為：向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸；燒杯底部有不溶解的黑色固體；
（7）高溫下，碳和一氧化碳都能與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，由（5）知，該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂和CO的混合物，所以硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是碳和一氧化碳；故答案為：炭粉；一氧化碳．
故本題答案為：
（1）④⑥③①⑤②；
（2）排盡空氣；檢驗(yàn)A是否將二氧化碳是否吸收完全；
（3）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（4）試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生；
（5）CO₂和CO的混合物；減少的反應(yīng)物質(zhì)量多于A中增重（CO₂的質(zhì)量）；
（6）向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸；燒杯底部有不溶解的黑色固體；
（7）炭粉；一氧化碳．

點(diǎn)評：典型的實(shí)驗(yàn)分析題，綜合性強(qiáng)，難度大，只有熟練掌握所學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和基本實(shí)驗(yàn)操作步驟才能準(zhǔn)確得到答案．